煙寶地水庫主壩混凝土防滲墻施工工藝及質量控制

王瓊

摘 要：本文以煙寶地水庫主壩混凝土防滲墻施工為例，結合早期的研究成果和筆者參與施工的經驗，將混凝土防滲墻的施工工藝和質量等方面進行了簡單的分析。煙寶地水庫主壩混凝土防滲墻施工工藝及質量是滿足設計要求的，為以后相同的工程提供了參考價值。

關鍵詞：主壩混凝防滲墻；施工工藝；質量控制

1.工程概況

煙寶地水庫位于紅安縣七里坪鎮西北3km的倒水支流四馬河上游，壩址地理位置東經114°42′，北緯31°30′，是一座以灌溉、供水為主，兼有防洪、發電等綜合利用的中型水利工程。復核水庫總庫容為4439萬m3，調洪庫容539萬m3。根據國家《防洪標準》（GB50201-94）和《水利水電工程等級劃分及洪水標準》（SL252-2000）的規定，煙寶地水庫為中型水庫，工程等別為Ⅲ等，主要建筑物級別為3級。

該工程主要項目有主壩混凝土防滲墻工程、主壩帷幕灌漿工程、副壩帷幕灌漿工程、主壩上游壩坡處理工程、主壩下游壩坡處理工程、主壩反濾壩維修工程、主壩壩頂混凝土路面工程、低輸水管封堵工程和副壩防滲處理工程等劃分為十二個分部工程。

2.水文地質條件

大壩位于倒水的支流四馬河上，本區系大別山中部南麓，多為構造剝蝕低丘地貌特征，在河谷兩岸分布有漫灘、階地等剝蝕沖擊堆積地貌。

區域地層分區屬昆侖秦嶺大別山分區桐柏山小區。工程區地震動峰值加速度為0.05g，地震動反應譜特征周期為0.35s，相應的地震基本烈度為Ⅵ度。

壩區地下水類型主要有：孔隙水和基巖裂隙水。

（1）第四系松散巖類孔隙水

賦存于第四系松散堆積物中，其巖性為粘土、礫石、砂卵石、塊石等。地下水的補給來源于大氣降水，以孔隙泉水出露，流量一般小于0.05L/S。

（2）基巖裂隙水

壩區基巖裂隙十分發育，其類型主要為風化裂隙，裂隙水主要賦存于石英片麻巖的風化裂隙中。

3.主壩混凝土防滲墻施工工藝

首先采用欣型地質鉆機進行防滲墻先導孔鉆孔，以確定大壩粘土心墻的軸線位置，判定粘土心墻的滲漏情況，并校核防滲墻設計深度和基巖的風化程度。在導墻溝的兩側設置可以復原導墻中心線的標樁，以便在已經開挖好導墻的情況下，也能隨時檢查導墻中心線。

為了使導墻具有足夠的剛度、良好的整體性，本工程導墻采用現澆混凝土結構，導墻內部配置鋼筋，導墻寬度40cm、高度100cm，導墻間距60cm。導墻開挖采用挖機開挖，人工進行修整。

槽段開挖。根據這個工程的地質條件及挖掘機的特點，確保工程進度，并確保槽壁的穩定，施工單元槽段長為6m，接頭形式采用接頭管，本分部施工槽段樁號0+000～0+100，共完成18個槽段。先挖槽段兩端的單孔，或者采用挖好第一孔后，跳開一段距離再挖第二孔的方法，使兩個單孔之間留下未被挖掘過的隔墻，這就能使抓斗在挖單孔時吃力均衡，可以有效地糾偏，保證成槽垂直度。先挖單孔，后挖隔墻。沿槽長方向套挖，待單孔和孔間隔墻都挖到設計深度后，再沿槽長方向套挖，將抓斗挖單孔和隔墻時成槽的垂直度各不相同而形成的凹凸面修理平整。槽段成槽采用“三抓法”，在導向槽上放樣標識孔位，將抓斗對正孔位后進行垂直造孔。

驗槽：開挖到達基巖面和終孔時，現場采取巖石樣本保存，經監理確定巖石的性質，并最終確定該施工槽段成槽深度，填寫記錄表，并辦理各項手續。

驗槽結束后，每隔2.5m埋設一根帷幕灌漿預埋管，預埋管位于防滲墻中軸線，采用Φ120mm鋼管，在埋設過程中制作鋼筋架將預埋管固定好，防止偏斜移動，保證混凝土澆筑過程中預埋管的垂直度，預埋管安裝完畢及時將管口用木塞封住，防止雜物進入堵住預埋管。泥漿在造孔成槽過程中起固壁、懸浮、攜渣、冷卻鉆具和潤滑的作用，成墻后還可增加墻體的抗滲性能，本工程泥漿采用膨潤土拌制，每立方泥漿配合比為：水950kg、膨潤土130kg 、純堿（分散劑）4 kg、CMC（增粘劑）1kg；新制固壁泥漿性能指標密度<1.1g/cm3，泥漿粘度32～50s。

新制泥漿經過24h膨化后，利用供漿管輸送至槽孔內使用，成槽及槽段澆筑過程中回收的泥漿，經凈化后可重復使用。槽孔孔口泥漿面在成槽過程中保持在導向槽頂面以下30～50cm范圍內。

接著進行防滲墻混凝土澆筑。混凝土防滲墻是在泥漿下澆筑混凝土，本工程采用剛性導管法進行混凝土澆筑，混凝土豎向順導管下落，利用導管隔離泥漿，使其不與混凝土接觸，導管內混凝土依靠自重壓擠下部管口的混凝土，并在已灌入的混凝土體內流動、擴散上升，最終置換出泥漿，保證混凝土的整體性。

防滲墻混凝土采用4臺拌和機組成的拌合系統生產，配料按試驗室提供的配合比采用自動進料系統計量，確保稱量準確。拌合好的混凝土采用混凝土高壓輸送泵運送至防滲墻施工現場導管料斗內。試驗人員隨時進行混凝土流動性及和易性檢測，并按規范要求進行試塊制取。

防滲墻混凝土根據設計要求：28天抗壓強度大于7.5N/mm2、抗滲等級W6、彈性模量1.0×104～2.0×104N/mm2，在有合格資質的試驗室進行混凝土配合比試驗作為施工配合比。同時，按規范要求，防滲墻混凝土性能還滿足以下要求：入槽坍落度18～22cm，擴散度34～40，坍落度保持15cm以上的時間不少于1h，初凝時間不小于6h，終凝時間不大于24h，混凝土密度不小于2100kg/m3。

①清孔換漿

槽段終孔驗收合格后進行清孔，清孔采用抓斗抓取淤泥和沉淀物，并及時輸送新鮮泥漿補充。清孔換漿結束1h后，達到下列標準：孔底淤積厚度不大于10cm；槽內泥漿比重不大于1.15g/cm3，粘度32～50s，含砂量不大于6%，清孔換漿工作可以結束。

②槽段混凝土澆筑

清孔換漿結束后，下設2套混凝土灌注導管，導管內徑為300mm，兩導管距離<3.5m，導管距槽端一期槽段為1～1.5m，二期槽段為0.5～1m。導管底部距槽孔底部不大于25cm，當槽底高差大于25cm時將導管置于控制范圍的最低處。

灌注前導管內置入可浮起的隔離塞球，灌注時先注入水泥砂漿，隨即注入足夠的混凝土，擠出塞球并埋住導管底端，避免混凝土與泥漿混合。

灌注過程中每30min測量一次混凝土面，每2h測量一次導管內混凝土面，根據混凝土面上升情況，決定導管的提升長度。導管在混凝土內的埋深最小不得小于1.0m，最大不得大于6.0m，在保證埋深的前提下，隨著混凝土面的上升，用吊車提升導管，并將頂部的部分導管拆除。

槽孔內混凝土面上升至槽口時，采用泥漿泵抽出濃漿，并提升導管，減小埋深，增加混凝土的沖擊力，直至混凝土頂面超出設計墻頂標高0.5m，即可停止澆筑，拔出導管。

4.質量控制

為保證煙寶地水庫工程質量，所有用于這個工程有關的材料都必須符合國家有關規定的要求，具有材質證明或試驗證明資料，并于材料使用前報所在的監理工程師同意和備案。

防滲墻砼檢驗采用監理現場材質取樣，自然養護達到齡期后送武漢大學工程檢測中心檢測試塊的抗壓強度、彈性模量、抗剪強度及滲透系數等。

5.經驗與建議

混凝土防滲的施工工序很多，曹孔的清理很重要，如果清理不干凈，會影響后期混凝土的澆注，甚至影響整個壩體的工程質量，所以我們要對每個工程過程都要高度重視，加強質量監控，確保工程質量。加強施工協調，確保工程順利進行。積極采用新工藝、新設備、新方法運用到施工中。